Луна на голубом дневном небе может показаться чем-то противоречивым: Солнце уже взошло — почему же видна и Луна? Дело в том, что Луне не нужна темнота, чтобы сиять. Она отражает солнечный свет, и при этом может находиться над горизонтом одновременно с Солнцем. Заметите ли вы её, зависит от положения Луны, её фазы, прозрачности неба и контраста между яркой лунной поверхностью и окружающим небом.
Самая полезная подсказка — угловое расстояние между Луной и Солнцем. Оно меняется в течение лунного месяца, меняя и вид Луны, и время суток, когда её удобно наблюдать. Когда вы поймёте эту геометрию, дневная Луна перестанет быть неожиданностью и станет объектом, который можно целенаправленно искать.
Луна достаточно яркая, чтобы выделяться
Луна не является источником света, как Солнце. Солнечный свет освещает её каменистую поверхность, и часть этого света отражается в сторону Земли. В то же время дневное небо выглядит ярким, потому что молекулы воздуха рассеивают солнечный свет во всех направлениях. Этот рассеянный свет создаёт фон, на котором мы видим Луну.
Можно представить себе светлый предмет на фоне яркой стены: его всё ещё легко заметить, если он достаточно яркий и имеет чёткие очертания. Большой видимый диск Луны и освещённая поверхность часто создают такой контраст, особенно когда воздух прозрачен, а Луна находится высоко над горизонтом. Дымка, тонкие облака и блики могут снижать контраст, а низкую Луну мы видим сквозь более толстый слой атмосферы.
Фаза имеет значение, но это не единственный фактор. У тонкого серпа освещённая площадь меньше, чем у выпуклой Луны, поэтому его труднее различить на дневном небе. Даже яркую Луну бывает сложно увидеть, если она находится близко к горизонту или её скрывают облака. И наоборот, половина Луны может отчётливо виднеться днём, если она высоко в ясном небе.
Фаза определяется углом между Луной и Солнцем
Фазы Луны возникают не из-за тени Земли. Они обусловлены тем, что Луна обращается вокруг Земли, а Солнце освещает одну её половину. С Земли мы видим разные доли этой освещённой половины. В новолуние Луна находится почти в том же направлении, что и Солнце, а в полнолуние — почти в противоположном. В первой и последней четверти Луна и Солнце видны на небе примерно под углом 90 градусов друг к другу, и мы видим диск, освещённый наполовину.
Этот угол связывает фазу с возможностью наблюдать Луну днём. Когда Луна выглядит серпом или выпуклой, она не находится прямо напротив Солнца, поэтому в некоторые часы дня может быть над горизонтом. В первой четверти Луна находится на небе восточнее Солнца; обычно её удобно наблюдать во второй половине дня, и она остаётся видимой до вечера. В последней четверти она находится западнее Солнца и часто видна утром. Точное время наблюдения зависит от даты и вашего местоположения.
Полный цикл от одного новолуния до следующего длится 29.53059 дней. В течение этого цикла положение Луны непрерывно меняется, поэтому фаза показывает её расположение относительно Солнца, но не гарантирует, что Луну будет видно в конкретный момент. Более подробное объяснение того, как меняется освещённая часть Луны, читайте в статье о том, как происходят фазы Луны.
Первая и последняя четверти — удобное время для наблюдений
Для первых попыток найти Луну днём попробуйте наблюдать её в дни около первой или последней четверти. Наполовину освещённая Луна имеет широкую, отчётливую форму, а расстояние от Солнца позволяет найти её легче, чем очень тонкий серп. Первая четверть обычно удобна для наблюдений во второй половине дня и ранним вечером; последняя — утром и ближе к полудню. Это закономерности, а не строгое расписание: местный горизонт, время года и положение Луны влияют на то, когда она появляется над линией горизонта.
Выпуклую Луну тоже бывает удобно наблюдать днём. Растущая выпуклая Луна часто видна во второй половине дня, а убывающая выпуклая — утром. Более освещённый диск может быть легче распознать, хотя его яркость не гарантирует видимость сквозь дымку или облака. Чтобы найти Луну, можно отвести взгляд от направления на Солнце и осмотреть чистый участок неба.
Серпы наблюдать сложнее. Растущий серп находится близко к Солнцу на вечернем небе, а убывающий — на утреннем. Узкий освещённый изгиб может выглядеть очень эффектно, но небольшая освещённая площадь и близость солнечных бликов затрудняют его поиск. Никогда не смотрите на Солнце в бинокль или телескоп и будьте особенно осторожны, если ищете серп рядом с ним.
Почему полнолуние редко бывает видно в полдень
В полнолуние Луна находится напротив Солнца на небе. Поэтому большую часть ночи она находится над горизонтом: восходит примерно на закате и заходит около восхода Солнца. Луну можно увидеть днём вблизи этих временных границ, но около полудня она обычно находится под горизонтом. Поэтому яркий вид полной Луны не означает, что она появится на залитом солнцем дневном небе.
В новолуние геометрия обратная: Луна находится близко к направлению на Солнце, а её обращённая к нам сторона почти не освещена. Обычно она теряется в солнечных бликах, даже если днём находится над горизонтом. Очень тонкий серп сразу после новолуния или незадолго до него иногда можно увидеть около заката или восхода, но это непростое наблюдение. Главная опасность связана с близостью к Солнцу, а не просто с дневным светом.
Поэтому фраза «Луна видна днём» не относится к какой-то одной фазе. Многие фазы могут находиться на небе одновременно с Солнцем. Фаза показывает, какая часть обращённой к нам стороны освещена; угловое расстояние подсказывает, как далеко от Солнца искать Луну; а местный горизонт определяет, находится ли она вообще над горизонтом.
Используйте своё местоположение, чтобы спланировать дневные наблюдения
Практический поиск лучше начинать с выбора времени и направления, а не с догадок. На странице лунных панелей для городов можно выбрать местоположение и узнать текущую фазу и освещённость Луны, время её восхода и захода, высоту и азимут, расстояние до неё, а также прогноз погоды для наблюдений. Для дневных наблюдений особенно полезна высота: Луну, находящуюся выше в небе, часто легче отличить от дымки у горизонта. Азимут показывает направление по компасу и помогает искать Луну в нужной части неба, не направляя взгляд в сторону Солнца.
Для примера составьте план наблюдений на ясный день около первой четверти. Проверьте на местной панели, находится ли Луна над горизонтом и где именно она будет на небе, а затем найдите её наполовину освещённый диск на участке голубого неба в стороне от Солнца. Если сразу заметить Луну не удалось, попробуйте снова, когда она поднимется выше или когда рассеются облака и дымка. Для наблюдений в другой фазе воспользуйтесь календарём фаз Луны, чтобы найти даты первой и последней четверти, а затем проверьте местные условия для выбранного времени.
Поиск по дате поможет связать увиденное с конкретным днём: инструмент «Луна в день рождения» показывает фазу Луны, её освещённость и лунный возраст для выбранной даты. Эти инструменты отвечают на разные вопросы, но вместе помогают проще проверить геометрию в реальном небе. Главное наблюдение простое: ищите Луну, которая достаточно освещена, чтобы выделяться, и находится достаточно далеко от Солнца, чтобы её можно было найти безопасно.